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Colmatage (HU) : Différence entre versions

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Phénomène d'encrassement par apport de débris et/ou de particules plus ou moins fines, et/ou par développement de [[Biofilm (HU)|biofilms]] ou de mousses, qui limite les possibilités d'écoulement de l'eau à travers un milieu perméable.  
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En hydrologie urbaine et en assainissement, le phénomène de colmatage concerne différents types de milieux, en particulier :
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* les structures poreuses ou d'infiltration ([[Noue (HU)|noues]], [[Puits de stockage et d'infiltration (HU)|puits]], [[Bassin d'infiltration (HU)|bassins d’infiltration]], [[Revêtement perméable (HU)| revêtements perméables]], etc.) ;
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* les ouvrages de prétraitement ([[Grille (HU)|grilles]], filtres, etc.) ;
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* les [[Lit (HU)|lits]] des rivières ou leurs berges, ce qui diminue les échanges entre la rivière et sa [[Nappe alluviale (HU)|nappe alluviale]] et peut perturber [[Ecosystème aquatique (HU)|l'écosystème]] ;
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* les ouvrages de traitement biologique des [[Eau résiduaire (HU)|eaux résiduaires urbaines]] faisant appel à la [[Biofiltre (HU)|biofiltration]], ;
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<u>Nota</u> : Le dépôt des sédiments dans les conduites peut également conduire à leur [[Obstruction (HU)|obstruction]] et on utilise parfois improprement le terme colmatage pour parler de ce phénomène
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==Différents types de colmatage==
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Dans les ouvrages infiltrant, le colmatage est dû à la fois à des processus physiques et biologiques (Gonsales-Merchan ''et al.'', 2011) :
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* apport de matériaux grossiers qui se déposent à la limite de la surface infiltrante et constituent progressivement une couche de surface étanche ;
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* apport de particules fines qui commencent à pénétrer dans le substrat puis sont bloquées lorsque la taille des interstices devient trop faible pour permettre leur progression, ce qui conduit au bouchage progressif des [[Porosité (HU)|pores communicants]] ;
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* développement de [[Biofilm (HU)|biofilms]] et de mousses, soit directement en surface, soit plus en profondeur.
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Ces différents processus sont souvent concomitants et interagissent les uns avec les autres. Ils ont cependant des causes assez différentes :
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* Les processus physiques sont principalement associés à la quantité de particules présentes dans les eaux incidentes et à leur [[Distribution granulométrique (HU)|distribution granulométrique]] ; l'érosion du substrat lui-même peut également jouer un rôle ;
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* la seconde famille dépend de la présence de matières organiques et de lumière.
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L'importance relative de ces deux familles de processus est donc variable selon les ouvrages. De façon schématique, le colmatage se met généralement en place à la limite de deux couches ayant des [[Capacité d’infiltration (HU)|capacités d'infiltration]] différentes.
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* Dans les ouvrages de surface ([[Noue (HU)|noues]], [[Stockage en surface (HU)|stockages en surface]], [[Bassin de retenue (HU)|bassins de retenue]], etc.), le colmatage se fait ainsi, en général, à proximité immédiate de la surface, typiquement dans les premiers centimètres (voir ''figure 1'') ; les processus physiques et biologiques jouent tous les deux un rôle, plus ou moins important selon les concentrations en matière organique et en particules ;
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* Dans les ouvrages granulaires à forte [[Porosité (HU)|porosité]] ([[Massif de stockage et/ou d'infiltration (HU)|massifs]], [[Tranchée de stockage et d'infiltration des eaux pluviales (HU)|tranchées]], [[Puits de stockage et d'infiltration (HU)|puits comblés]], etc.), c'est principalement le fond de l'ouvrage qui se colmate ; l'absence de lumière limite le développement des biofilms et des mousses et se sont les phénomènes physiques qui sont largement dominants ;
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* Enfin dans le cas des [[Structure réservoir (HU)|structures réservoirs]], selon le mode d'alimentation (infiltration par la surface ou injection par des drains), le risque de colmatage existe à la fois en surface et sous le substrat.
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==Le colmatage peut se contrôler==
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===Le colmatage ne va pas nécessairement perturber fortement le fonctionnement de l'ouvrage===
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Le colmatage ne constitue pas une fatalité :
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* En cas d’infiltration de surface, le développement des racines et la [[Bioturbation (HU)|bioturbation]] (en particulier l’activité des vers), vont remanier en permanence le sol et préserver la capacité d’infiltration ; il est cependant nécessaire d’éviter le tassement du sol.
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* En cas d’infiltration dans un puits ou dans une tranchée, le fond de l’ouvrage va se colmater très vite mais les parois verticales ne subiront aucun colmatage sensible dans le temps. Pour tenir compte du colmatage, il suffit donc de ne pas prendre en compte le fond de l’ouvrage dans le calcul des surfaces d'infiltration utiles.
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* En cas d'infiltration dans un massif ou une structure réservoir à travers la surface, le revêtement perméable va jouer un rôle de filtre et protéger le fond de l'ouvrage ; un colmatage de surface sera possible, mais l'impact hydraulique sera limité, la majeure partie des revêtements perméables ont en effet une capacité d'absorption très largement supérieure aux intensités de pluie et l’eau trouvera généralement son chemin en contournant les surfaces colmatées.
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* Si l’injection se fait par un dispositif classique (drain), le colmatage du fond sera dépendant du [[Facteur de charge (HU)|facteur de charge]] de la structure d'infiltration ; il est généralement utile de mettre en place un dispositif de filtration, le décolmatage du fond de l'ouvrage étant difficile (voir ci-dessous).
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===Le colmatage peut être retardé===
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De plus il est possible de retarder ou de freiner ce phénomène en utilisant différents outils (OTHU, 2022) :
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* limiter la valeur du [[Facteur de charge (HU)|facteur de charge]] (rapport entre la surface active et la surface d'infiltration) : idéalement moins de 5, dans tous les cas moins de 30 ;
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* éviter la présence de surfaces érodables à proximité de l'ouvrage (surfaces pentues, sableuses, non recouvertes, etc.) ;
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* mettre en place des dispositifs d'alimentation des ouvrages favorisant la décantation (par exemple utiliser le ruissellement sur une [[Bande tampon (HU)|bande enherbée]] pour alimenter une tranchée) ;
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* mettre en place un dispositif de filtration en amont de l'injection (type filtre Adopta ou équivalent ; voir ''figure 2'').
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* entretenir régulièrement les espaces ;
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* choisir une végétation limitant le piétinement et favorisant le développement de racines verticales ;
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* etc.
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[[File:colmatage_filtre_bouche_injection_adopta.jpg|600px|center|thumb|<center>''<u>Figure 2</u> : Bouche d'injection munie d'un filtre ; <u>Source</u> : [https://www.adopta.fr/wp-content/uploads/2023/10/Fiche-technique-n%C2%B06.pdf fiche technique adopta].''</center>]]
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<u>Nota</u> : il est important de prendre en compte le fait que le colmatage des ouvrages d’infiltration n’est pas seulement chronique. Il peut être accidentel, notamment pendant la phase chantier, période pendant laquelle le colmatage peut être favorisé par le ruissellement pluvial sur des surfaces nues ou chargées de sédiments ainsi que par le tassement ou la dégradation des surfaces d’infiltration. Des précautions sont impérativement à prendre  durant cette phase.
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===Anticiper le colmatage et prévoir le décolmatage===
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Même si le colmatage n'est pas une fatalité et peut être en partie contrôlé, il est cependant nécessaire d'anticiper sa possible survenue et de prévoir des solutions préventives ou correctives. Ce point est particulièrement important lorsque la structure de l'ouvrage rend les opérations de décolmatage difficiles, voire impossibles.
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La solution la plus simple et la plus fréquemment utilisée consiste à prendre en compte un coefficient de sécurité. Il s'agit cependant d'une sécurité relativement illusoire si l'on n'est pas capable de prévoir réellement de combien le colmatage va réduire la capacité d'infiltration de l'ouvrage.
  
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La seconde famille de solutions consiste à mettre en œuvre des solutions préventives visant, soit, comme déjà indiqué, à limiter les apports de particules fines au fond de l'ouvrage, soit à éviter les fonds plats au profit de surfaces infiltrantes au relief plus marqué, beaucoup moins sujettes au colmatage.
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les structures poreuses ou d'infiltration ([[Noue (HU)|noue]], [[Puits d'infiltration des eaux pluviales (Infiltration pit, Soakaway) (HU)|puit]], [[Bassin de stabilisation (HU)|bassin d’infiltration]],
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[[Chaussée à structure réservoir (HU)|chaussées à structure réservoir]],
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etc.). Pour retarder ou freiner ce phénomène il est souvent nécessaire de
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prévoir des ouvrages de prétraitement associés à un entretien régulier. Dans le
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cas des chaussées, il est indispensable d'éloigner les ouvrages des sources de
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contaminants et de prévoir des opérations de nettoyage et éventuellement de
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décolmatage ;
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Enfin, la solution la plus logique, et finalement la plus sure, consiste à éviter les ouvrages trop difficiles à entretenir et à systématiquement réfléchir, dès la conception de l'ouvrage, aux modalités pratiques de son décolmatage lorsque le besoin s'en fera sentir.
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les ouvrages de prétraitement ([[GRD (HU)|grilles]],
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filtres, etc.).
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<u>Bibliographie</u> :
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les lits des rivières ou leurs berges, ce qui diminue les
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* Gonzales-Merchan, C., Barraud, S., Lipeme-Kouyi, G. (2011) : Colmatage d’ouvrage d’infiltration des eaux pluviales : mesure et localisation ; TSM n°10 ; pp 52-62 ; disponible sur https://astee-tsm.fr/articles/tsm-10-2011-gonzalez-merchan/.
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échanges entre la rivière et sa nappe alluviale et peut perturber [[Ecosystème aquatique (HU)|l'écosystème]].
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* GRAIE (2013) : [https://www.graie.org/othu/docsactu/GuideTechnique_recommandationsouvragesinfiltration.pdf Guide technique : Recommandations pour la faisabilité, la conception et la gestion des ouvrages d'infiltration des eaux pluviales en milieu urbain] ; rapport du programme « MGD Infiltration » du RCGU ; 66p.
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* OTHU (2022) : Gestion des eaux pluviales en ville | 20 ans de recherche au service de l’action ; ouvrage collectif ; 208p. ; disponible sur https://asso.graie.org/portail/gestion-des-eaux-pluviales-en-ville-20-ans-de-recherche-au-service-de-laction/
  
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[[Catégorie:Dictionnaire DEHUA]]
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[[Catégorie:Dictionnaire_DEHUA]]
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[[Catégorie:Gestion_de_la_sédimentation_dans_les_ouvrages_d'assainissement_(HU)]]
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[[Catégorie:Solutions_alternatives_et_compensatoires_(HU)]]
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[[Catégorie:Eau_dans_les_sols_(HU)]]
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[[Catégorie:Nature_des_impacts_sur_les_écosystèmes_et_sur_la_santé_(HU)]]

Version actuelle en date du 9 juillet 2026 à 14:00

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Traduction anglaise : Clogging

Dernière mise à jour : 09/07/2026

Phénomène d'encrassement par apport de débris et/ou de particules plus ou moins fines, et/ou par développement de biofilms ou de mousses, qui limite les possibilités d'écoulement de l'eau à travers un milieu perméable.

Sommaire

[modifier] Importance du phénomène de colmatage en hydrologie et en assainissement

En hydrologie urbaine et en assainissement, le phénomène de colmatage concerne différents types de milieux, en particulier :

Cet article traite uniquement du premier point.

Nota : Le dépôt des sédiments dans les conduites peut également conduire à leur obstruction et on utilise parfois improprement le terme colmatage pour parler de ce phénomène

[modifier] Différents types de colmatage

Dans les ouvrages infiltrant, le colmatage est dû à la fois à des processus physiques et biologiques (Gonsales-Merchan et al., 2011) :

  • apport de matériaux grossiers qui se déposent à la limite de la surface infiltrante et constituent progressivement une couche de surface étanche ;
  • apport de particules fines qui commencent à pénétrer dans le substrat puis sont bloquées lorsque la taille des interstices devient trop faible pour permettre leur progression, ce qui conduit au bouchage progressif des pores communicants ;
  • développement de biofilms et de mousses, soit directement en surface, soit plus en profondeur.

Ces différents processus sont souvent concomitants et interagissent les uns avec les autres. Ils ont cependant des causes assez différentes :

  • Les processus physiques sont principalement associés à la quantité de particules présentes dans les eaux incidentes et à leur distribution granulométrique ; l'érosion du substrat lui-même peut également jouer un rôle ;
  • la seconde famille dépend de la présence de matières organiques et de lumière.

L'importance relative de ces deux familles de processus est donc variable selon les ouvrages. De façon schématique, le colmatage se met généralement en place à la limite de deux couches ayant des capacités d'infiltration différentes.

  • Dans les ouvrages de surface (noues, stockages en surface, bassins de retenue, etc.), le colmatage se fait ainsi, en général, à proximité immédiate de la surface, typiquement dans les premiers centimètres (voir figure 1) ; les processus physiques et biologiques jouent tous les deux un rôle, plus ou moins important selon les concentrations en matière organique et en particules ;
  • Dans les ouvrages granulaires à forte porosité (massifs, tranchées, puits comblés, etc.), c'est principalement le fond de l'ouvrage qui se colmate ; l'absence de lumière limite le développement des biofilms et des mousses et se sont les phénomènes physiques qui sont largement dominants ;
  • Enfin dans le cas des structures réservoirs, selon le mode d'alimentation (infiltration par la surface ou injection par des drains), le risque de colmatage existe à la fois en surface et sous le substrat.


Figure 1 : Le colmatage des ouvrages d'infiltration des eaux pluviales ne concerne le plus souvent que quelques cm en surface ; Source : GRAIE (2013).

[modifier] Le colmatage peut se contrôler

[modifier] Le colmatage ne va pas nécessairement perturber fortement le fonctionnement de l'ouvrage

Le colmatage ne constitue pas une fatalité :

  • En cas d’infiltration de surface, le développement des racines et la bioturbation (en particulier l’activité des vers), vont remanier en permanence le sol et préserver la capacité d’infiltration ; il est cependant nécessaire d’éviter le tassement du sol.
  • En cas d’infiltration dans un puits ou dans une tranchée, le fond de l’ouvrage va se colmater très vite mais les parois verticales ne subiront aucun colmatage sensible dans le temps. Pour tenir compte du colmatage, il suffit donc de ne pas prendre en compte le fond de l’ouvrage dans le calcul des surfaces d'infiltration utiles.
  • En cas d'infiltration dans un massif ou une structure réservoir à travers la surface, le revêtement perméable va jouer un rôle de filtre et protéger le fond de l'ouvrage ; un colmatage de surface sera possible, mais l'impact hydraulique sera limité, la majeure partie des revêtements perméables ont en effet une capacité d'absorption très largement supérieure aux intensités de pluie et l’eau trouvera généralement son chemin en contournant les surfaces colmatées.
  • Si l’injection se fait par un dispositif classique (drain), le colmatage du fond sera dépendant du facteur de charge de la structure d'infiltration ; il est généralement utile de mettre en place un dispositif de filtration, le décolmatage du fond de l'ouvrage étant difficile (voir ci-dessous).

[modifier] Le colmatage peut être retardé

De plus il est possible de retarder ou de freiner ce phénomène en utilisant différents outils (OTHU, 2022) :

  • limiter la valeur du facteur de charge (rapport entre la surface active et la surface d'infiltration) : idéalement moins de 5, dans tous les cas moins de 30 ;
  • éviter la présence de surfaces érodables à proximité de l'ouvrage (surfaces pentues, sableuses, non recouvertes, etc.) ;
  • mettre en place des dispositifs d'alimentation des ouvrages favorisant la décantation (par exemple utiliser le ruissellement sur une bande enherbée pour alimenter une tranchée) ;
  • mettre en place un dispositif de filtration en amont de l'injection (type filtre Adopta ou équivalent ; voir figure 2).
  • entretenir régulièrement les espaces ;
  • choisir une végétation limitant le piétinement et favorisant le développement de racines verticales ;
  • etc.


Figure 2 : Bouche d'injection munie d'un filtre ; Source : fiche technique adopta.

Nota : il est important de prendre en compte le fait que le colmatage des ouvrages d’infiltration n’est pas seulement chronique. Il peut être accidentel, notamment pendant la phase chantier, période pendant laquelle le colmatage peut être favorisé par le ruissellement pluvial sur des surfaces nues ou chargées de sédiments ainsi que par le tassement ou la dégradation des surfaces d’infiltration. Des précautions sont impérativement à prendre durant cette phase.

[modifier] Anticiper le colmatage et prévoir le décolmatage

Même si le colmatage n'est pas une fatalité et peut être en partie contrôlé, il est cependant nécessaire d'anticiper sa possible survenue et de prévoir des solutions préventives ou correctives. Ce point est particulièrement important lorsque la structure de l'ouvrage rend les opérations de décolmatage difficiles, voire impossibles.

La solution la plus simple et la plus fréquemment utilisée consiste à prendre en compte un coefficient de sécurité. Il s'agit cependant d'une sécurité relativement illusoire si l'on n'est pas capable de prévoir réellement de combien le colmatage va réduire la capacité d'infiltration de l'ouvrage.

La seconde famille de solutions consiste à mettre en œuvre des solutions préventives visant, soit, comme déjà indiqué, à limiter les apports de particules fines au fond de l'ouvrage, soit à éviter les fonds plats au profit de surfaces infiltrantes au relief plus marqué, beaucoup moins sujettes au colmatage.

Enfin, la solution la plus logique, et finalement la plus sure, consiste à éviter les ouvrages trop difficiles à entretenir et à systématiquement réfléchir, dès la conception de l'ouvrage, aux modalités pratiques de son décolmatage lorsque le besoin s'en fera sentir.

Bibliographie :

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